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6 PHOTOSYNTHESE Vortrag von Wolny B. am

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9 AUS BIOCHEMIE (SCHÜLLER, TEIGE WS2008) Vortrag von Wolny B. am

10 AUS BIOCHEMIE (SCHÜLLER, TEIGE WS2008) Vortrag von Wolny B. am

11 AUS BIOCHEMIE (SCHÜLLER, TEIGE WS2008) Vortrag von Wolny B. am

12 AUS BIOCHEMIE (SCHÜLLER, TEIGE WS2008) Vortrag von Wolny B. am

13 AUS BIOCHEMIE (SCHÜLLER, TEIGE WS2008) Vortrag von Wolny B. am

14 AUS WIKIPEDIA OXYGENE/ANOXYGENE PHOTOSYNTHESE Vortrag von Wolny B. am

15 AUS WIKIPEDIA Vortrag von Wolny B. am

16 VON FTP://FTP.BGC- JENA.MPG.DE/PUB/OUTGOING/WKUTSCH/WEBDOCUMENTS/PRA1EINF.PDF

17 AUS BIOCHEMIE (SCHÜLLER, TEIGE WS2008) Vortrag von Wolny B. am

18 AUS BIOCHEMIE (SCHÜLLER, TEIGE WS2008) Vortrag von Wolny B. am

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27 VERFÜGBARE PHOTOSYNTHETISCH AKTIVE (PAR)- BANDEN UND PIGMENTSPEKTREN Wolstencroft & Raven (2002) Photosynthetische Photonen Fluss Dichte (PPFD) (an Oberfläche und in 10m Ozeantiefe) für A0V, F0V, G0V, K0V und M0V Vergleichbare Spektren auch hier für F2V, G2V, M1V, M4.5V und M5V Hier jedoch keine schwarzen Strahler angenommen (wie auch bei Segura et al. 2003, 2005) Hier gerechnet mit Strahlungstransfermodell SMART (von Meadows&Crisp 1996, Crisp 1997), erlaubt jetzt line by line -Details in den spektralen Photonenflüssen

28 Für Planeten um F, G, K- Sterne: nm dominante PAR-Bande (Limit:1.1µm) Für Planeten um M Sterne: Unterwasserspektren: µm cutoff µm cutoff signifikant höhere PPFD im NIR (bis zu 1800 oder 2500 nm) - wahrscheinlicher: 1.14 µm cutoff Cutoff wird geringer je nach Tiefe! Multiple Photosysteme nötig: < 1.14 µm - Photonenanzahl, die benötigt wird um ein C zu fixieren ,2-,3-,4-mal so viele wie Erde -PAR-Banden dehnen sich aus bis zu 2500nm Vortrag von Wolny B. am

29 - Genug Licht für Bakterien, wie im schwarzen Meer oder hydrothermalen Vents (1.8 *10 15 Photonen /m 2 / s) - Grüne Pflanzen (1.8 *10 18 Photonen /m 2 / s) -M5V: schmale Banden (1PAL O 2 ): 0.687, 0.761, µm in 5cm Ozeantiefe: µm Vgl. Purpurbakterien: Pigement: 1.02 µm, RC: 0.96 µm -M1V: Peak bei µm sehr variabler Teil im Spektrum ->NIR Source

30 PRODUKTIVITÄTSPOTENTIAL FÜR MULTIPHOTOSYSTEME Globale Netto Produktion von Land und Ozean - Verbreitung - Dichte - Detektierbarkeit 26% Eisfreies Land 71% Ozean Erde G2V Mehr Photosysteme 1.5, 2, 3, 4-fache Quantenausbeute

31 -Catling et al. (2005) oxygenation time beeinflusst durch: Planetengröße Tektonische Aktivität, Wasserstoffaustritt Kontinente Wetter Ozeanische Wärmeflüsse Zusammensetzung Oxidierend oder Reduzierende Bedingungen Zusammensetzung der Biossphäre -Hier Simulation mit Erdgröße und Kontinenten, jedoch keine gesamte biogeochemischen Zyklen,um atmosphärisches O 2 vorhersagen zu können. -Jedoch gleiche Raten von O 2 -Quellen und Senken! -Segura et al. -O 2 ist detektierbar -Bis zu 10-2 PAL O 2 -O 3 im thermischen IR mit 10-3 PAL O 2 -Annahme: linearer Zusammenhang: Produktivität- O 2 -Konzentration M5V könnten Biosignaturen zeigen

32 UV-AUSBRÜCHE UND PHOTOSYNTHESE UNTER WASSER Junge M-Sterne: -Vorrausgesetzt : keine UV-screening-Pigmente UV-Schäden ab kj/d (Kakani et al. 2003) M-Star-flares: X-rays bis UV und Vis AD Leo flares (Segura et al. 2005): ergs 1/4d ~70% im UV ( nm) ergs alle 0.71/h (Crespo-Chacon et al. 2006) ergs alle 1/d ergs alle 0.71/h

33 Mittlere Dosis von 15 kj/d für Pflanzenschäden Spektrum von Segelstein (1981) ~0.01/cm Absorption 0.16 AU Entfernung von AD Leo -Kl. Ausbrüche, obwohl öfter kein Schaden f. Pflanzen außerhalb v. Wasser -~10 33 ergs Wasserschutz wird nötig ausreichend UV-Schutz nur in einer Tiefe von 9.1m immer noch Vis Licht, genug für 1.8 *10 18 Photonen /m 2 / s f. Grüne Pflanzen (Nobel, 1999) 1992) 6 *10 15 Photonen /m 2 / s f. Rotalgen (Overmann et al.)

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2Fs m = 2 600N 0.225m. t = s v = 30m 30m/s = 1s = gt = 10 m s21s = 10m/s. v y. tanα = (v y /v x ) α = 18. m 1 v 1 = (m 1 + m 2 )v 2 Lösungen Vorschlag I: Massepunkte im Gravitationsfeld 1. (a) (b) Fallzeit = Flugzeit: a = F m v = 2as = v y 2Fs m = 2 600N 0.225m = 30 m/s 0.3kg t = s v = 30m 30m/s = 1s = gt = 10 m s21s = 10m/s v x α

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